(57)【要約】【課題】磁石部を等方性磁石としたままで高い磁気性能を発揮させる。  【解決手段】  筒状に成形された磁石部３とこれの内周面に２色成形によって一体に接合されたヨーク部２を備えるヨーク一体型磁石１において、ヨーク部２の一部を周方向等間隔で複数箇所において磁石部３へ向けて円弧状に突出させて突出部２１とし、突出部２１の間に位置する磁石部３の表面を着磁域３１として、これら着磁域３１に交互に逆極性の磁極を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石部とこれに接合されたヨーク部を備えるヨーク一体型磁石において、前記ヨーク部の一部を間隔をおいて複数箇所で前記磁石部へ向けて突出させて突出部とし、これら突出部の間に位置する磁石部の表面を着磁域としたことを特徴とするヨーク一体型磁石。
【請求項２】
前記磁石部を筒状に成形してその内周面ないし外周面に前記ヨーク部を接合し、前記突出部を周方向へ等間隔で形成して、前記磁石部の、前記ヨーク部が接合されていない周面に形成された前記着磁域に交互に逆極性の磁極を形成した請求項１に記載のヨーク一体型磁石。
【請求項３】
前記突出部を前記磁石部へ向けて円弧状に突出させた請求項１又は２に記載のヨーク一体型磁石。
【請求項４】
前記ヨーク部は軟質磁性材を含む樹脂成形体よりなるとともに、前記磁石部は硬質磁性材を含む樹脂成形体よりなり、これらヨーク部と磁石部とを二色成形により接合し一体化した請求項１ないし３のいずれかに記載のヨーク一体型磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヨーク一体型磁石に関し、特に磁気性能の改善を図ったヨーク一体型磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁粉と、バインダとしての適当な樹脂材とを混合してこれらを圧縮、射出ないし押出しにより所定形状に成形したボンド磁石は、形状の自由度が大きい上に、軽量小型のものが容易に製造できることから、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）のスピンドルモータ等に多用されている。この場合、リング状に成形されたボンド磁石の周面にリング状のヨーク部を接合して一体化し、ヨーク一体型磁石として顧客に納入されることが多い。特許文献１にはこの種のヨーク一体型磁石の一例が示されている。
【特許文献１】特開平１０−２０１１５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ボンド磁石としては、従来の等方性磁石に代えて、高い磁気性能を有する異方性磁石が注目されている。異方性磁石は金属組織中の磁気モーメントが一様に特定方向へ揃ったもので、リング状のボンド磁石の場合には、ラジアル方向磁場成形装置を使用して、成形金型の周囲に配置した電磁コイルで励起した磁界によって磁性粉の磁気モーメントをラジアル方向へ配向させている。この場合、スピンドルモータの小型化の要請に伴ってリング状ボンド磁石も小型のものが求められているが、小型のボンド磁石に応じて小型化した磁場成形装置の電磁コイルに大電流を供給することは難しいことから、異方性の小型ボンド磁石を得ることは困難であり、磁石部（ボンド磁石）を等方性磁石としたままで高い磁気性能を発揮するヨーク一体型磁石が望まれていた。
【０００４】
本発明はこのような要請に鑑みたもので、磁石部を等方性磁石としたままで高い磁気性能を発揮するヨーク一体型磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本第１発明では、磁石部（３）とこれに接合されたヨーク部（２）を備えるヨーク一体型磁石（１）において、ヨーク部（２）の一部を間隔をおいて複数箇所で磁石部（３）へ向けて突出させて突出部（２１）とし、これら突出部（２１）の間に位置する磁石部（３）の表面を着磁域（３１）とする。
【０００６】
本第１発明においては、突出部を形成したことにより、磁石部を等方性磁石としたままでも、着磁域に形成された各磁極における表面磁束密度分布は、突出部を形成していない従来のヨーク一体型磁石の表面磁束密度分布よりも広幅となり、磁気性能が向上する。
【０００７】
本第２発明では、上記磁石部（３）を筒状に成形してその内周面ないし外周面にヨーク部（２）を接合し、上記突出部（２１）を周方向へ等間隔で形成して、磁石部（３）の、ヨーク部（２）が接合されていない周面に形成された着磁域（３１）に交互に逆極性の磁極を形成する。
【０００８】
本第２発明においては、スピンドルモータのロータ等に使用してモータトルクを十分に増大させることができる。
【０００９】
本第３発明では、上記突出部（２１）を上記磁石部（３）へ向けて円弧状に突出させる。本第３発明においては、表面磁束密度分布を最も効果的に改善することができる。
【００１０】
本第４発明では、上記ヨーク部（２）は軟質磁性材を含む樹脂成形体よりなるとともに、上記磁石部（３）は硬質磁性材を含む樹脂成形体よりなり、これらヨーク部（２）と磁石部（３）とを二色成形により接合し一体化する。本第４発明のよれば、ヨーク一体型磁石を効率的に製造することができる。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明のヨーク一体型磁石は、磁石部を等方性磁石としたままで高い磁気性能を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１にはヨーク一体型磁石の正面図を示し、図２には図１のII−II線に沿った縦断面図を示す。各図において、ヨーク一体型磁石（以下、単に磁石という）１は円筒体で、内周側がヨーク部２、外周側が磁石部３となっている。本実施形態では、これらヨーク部２と磁石部３は２色一体成形によって互いに一体化接合されている。この成形は２色成形機により、まずヨーク部材料ないし磁石部材料の一方を射出成形し、型内冷却後、ヨーク部材料ないし磁石部材料の他方を射出して、ヨーク部２と磁石部３を一体化接合させるものである。このようにして製造された磁石１は、磁場成形装置で処理することなく磁石部３が等方性磁石のままで使用される。
【００１４】
（ヨーク部材料の構成）
ヨーク部材料を構成する軟質磁性材としては鉄を主成分とする粉体（鉄粉）を使用する。その平均粒径は１０μｍ〜２００μｍの範囲が好ましい。２００μｍを超えると、成形金型のキャビティ内に円滑に射出されず、１０μｍより小さいと、鉄粉の表面積が過大となって高温下での成形で酸化し、特性が低下するからである。上記鉄粉の形状はガスアトマイズ法による球体や、電解鉄粉のような異形状のものでも良い。樹脂材は熱可塑性樹脂を使用し、例えばナイロン１２，ナイロン６，ＰＰＳ，ＥＥＡ，ＥＶＡ，ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＶＣ、ＣＰＶＣ等が使用できるが、これらに限定されるものではない。鉄粉と熱可塑性樹脂の混合比率は鉄粉の体積含率換算で４０vol％〜８０vol％が好ましい。４０vol％より低いと目的とする磁気特性のうち飽和磁束密度Ｂｒが十分得られない。一方、８０vol％を超えると、樹脂の混合比率が低いため射出成形の際に流れにくく、良好な成形物が得られない。
【００１５】
なお、鉄粉と熱可塑性樹脂材との結合力を増進するために、鉄粉表面にカップリング処理を行ってもよい。使用するカップリング剤としてはシラン系のγアミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等、チタネート系のテトライソプロピルチタネート、テトライソブチルオルソチタネート等、アルミニウム系のアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、ジルコニウム系のジルコニウムトリブトキシステアレート等が使用できるが、これらに限定されるものではない。   
【００１６】
（磁石部材料の構成）
磁石部材料を構成する硬質磁性材としてはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系を主成分とする合金系の粉体（磁性粉）が使用できる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系のほかにもフェライト、ＳｍＣｏ５，Sm2Co17等を使用することができる。磁性粉の平均粒径は１０μｍ〜２００μｍ の範囲が好ましい。 ２００μｍを超えると、成形金型のキャビティ内に円滑に射出されず、一方、１０μｍより小さいと、磁性粉の表面積が過大となって高温使用において磁気性能が低下するからである。樹脂材は熱可塑性樹脂を使用し、ナイロン１２，ナイロン６，ＰＰＳ，ＥＥＡ，ＥＶＡ，ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＶＣ、ＣＰＶＣ等が使用できるが、これらに限定されるものではない。磁性粉と熱可塑性樹脂の混合比率は磁性粉の体積含率換算で４０vol％〜８０vol％が好ましい。４０vol％より低いと目的とする磁力が得られない。８０vol％を超えると、樹脂の混合比率が低いため射出成形の際に流れにくく、良好な成形物が得られない。
【００１７】
なお、磁性粉と熱可塑性樹脂材との結合力を増進するために、磁性粉表面にカップリング処理を行ってもよい。使用するカップリング剤としてはシラン系のγアミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等、チタネート系のテトライソプロピルチタネート、テトライソブチルオルソチタネート等、アルミニウム系のアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、ジルコニウム系のジルコニウムトリブトキシステアレート等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態においては、磁石部３の内周に接するヨーク部２の外周に、周方向等間隔で１２箇所に、磁石部３へ向けて突出する突出部２１が形成されている。そして、これら突出部２１を境界域として磁石部３外周に周方向へ１２箇所形成された各着磁域３１には、周方向へ交互に、互いに逆極性のＮ極、Ｓ極の１２の磁極が形成されている。突出部２１の形状の一例は図１に示すように半円形であり、その詳細を図３に示す。図３において、ヨーク部２の内径Ｒ１、ヨーク部２の外径（磁石部３の内径）Ｒ２、磁石部３の外径Ｒ３、突出部２１の半径Ｒ４の一例はそれぞれ５．７５ｍｍ、６．７５ｍｍ、８．０５ｍｍ、０．６５ｍｍである。
【００１９】
図４は、このような突出部２１を形成した本発明の磁石の表面磁束密度分布（線Ｘ）を、突出部２１を形成していない従来の磁石の表面磁束密度分布（線Ｙ）と比較したもので、本発明の磁石１では各磁極における磁束密度分布が従来のものよりも十分幅広となって磁気性能が向上しており、スピンドルモータ等に使用してそのモータトルクを十分に増大させることができる。 
【００２０】
（他の実施形態）
突出部２１の形状は半円形である必要はなく、例えば図５に示すような矩形の突出部２２や、図６に示すような三角形の突出部２３としても良い。また、上記実施形態において、磁石部３を内周側とし、ヨーク部２を外周側としても良い。さらに、磁石１は必ずしも２色成形で一体化接合される必要はなく、金属製ヨーク体（部）をインサート材として金型内に挿置して磁石部を射出成形する方法や、金属製ヨーク体に別体のボンド磁石を嵌着する方法等が採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示すヨーク一体型磁石の正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿ったヨーク一体型磁石の縦断面図である。
【図３】ヨーク一体型磁石の要部拡大正面図である。
【図４】ヨーク一体型磁石の表面磁束密度の分布曲線である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すヨーク一体型磁石の要部拡大正面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態を示すヨーク一体型磁石の要部拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…ヨーク一体型磁石、２…ヨーク部、２１…突出部、３…磁石部、３１…着磁域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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